Разветвитель питания для камер видеонаблюдения своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 30.08.2024

Как работает POE?

POE (Power over Ethernet — дословно Питание через стандарт Ethernet) позволяет обеспечить силу тока до 400 мА с номиналом напряжения 48 В, через 4 жилы( 2 пары) витой пары, оставшиеся 2 пары кабеля используются для передачи сигнала. Максимальная мощность POE 15,4 Вт.

Питающие устройство ( POE коммутатор или switch) — подает на камеру сигнал и питание на расстояние до 150 метров, при этом постоянно тестируя ее потребляемую мощность, что бы в дальнейшем управлять необходимыми мощностями для подключаемого устройства и не допустить подачи напряжения выше или ниже его рабочей нормы.

Особенности питания ip камер

Имея высокое разрешение, четкость видеоизображения эти цифровые устройства, а фактически мини-компьютеры с камерой, нуждаются в потреблении значительного электрического тока. Поэтому к организации электроснабжения ip камер нужно подойти со всей ответственностью для исключения любых неисправностей и технических сбоев.

Виды систем телевизионного наблюдения

В зависимости от места установки камер существует 2 вида:

Системы видеонаблюдения в зданиях и помещениях с наличием систем отопления и освещения.
Видеонаблюдение снаружи зданий.

Естественно, установленное снаружи оборудование потребляет большую мощность, используемую обычно на ИК подсветку в темное время суток и подогрев термокожуха камеры при низких температурах воздуха. Кроме того, в обоих случаях многие камеры снабжены поворотными механизмами с электроприводом, датчиками движения, что тоже требует затрат.

Виды питания

Существует 2 варианта питания:

С прокладкой отдельной линии от внешнего блока электропитания с напряжением 5–24 В или от встроенного на 220 В (у камер для наружной установки). Но также потребуется подключение к интернету, что в целом напоминает двойную прокладку питающего и коаксиального кабеля к аналоговым камерам.
Питание ip камеры по витой паре по технологии PoE. Для передачи электропитания, видео и управления устройством используется только один провод, что удобно и практично. Чаще всего используют провод с 4 витыми парами.

Большим недостатком является ограничение длины провода в 100 м. Для преодоления этого предела разработаны несколько технических решений с применением дополнительного оборудования:

В каждом конкретном случае необходимо учесть ситуацию в целом. На эффективный выбор будут оказывать влияние много факторов: наличие и разветвленность локальной сети, состояние и устойчивость электроснабжения, освещенность помещений и территории, климатические условия, режим охраны и многое другое. Желательно поручить разработку проектных и технических решений специалистам организаций, занимающихся проектированием и монтажом систем телевизионного наблюдения.

Это в итоге позволит создать сбалансированную систему, где будут учтены все пункты технического задания заказчика, в том числе по обеспечению надежного питания ip камер на охраняемом объекте.

ПРОВОДА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ К ВИДЕОКАМЕРЕ

Для подачи питания на камеру видеонаблюдения требуются, как минимум:

провода и кабели;
коммутационные изделия: штекеры, разъемы и пр.

Поскольку видеокамеры с напряжением 12 Вольт встречаются чаще всего, при рассмотрении вопроса подключения электроэнергии будем рассматривать этот случай. По большому счету, все что будет сказано применимо для любых вариантов, кроме камер на 220 Вольт.

С учетом того, что рассматриваемые подключения являются слаботочными, теоретически можно использовать любой провод (от силового до сигнального). Кабели с многопроволочными жилами предпочтительней однопроволочных по причине гибкости. Причем это свойство бывает полезно не столько при прокладке кабеля, сколько при его соединении с разъемом.

Но, тем не менее, главным критерием выбора провода является его сечение (см. пример расчета в конце статьи).

Лично для меня оптимальным вариантом является ШВВП 2х0,5 или ШВВП 2х0,75 с сечением жилы 0,5 и 0,75 мм2 соответственно.

Для облегчения жизни монтажника существует комбинированный провод для систем видеонаблюдения КВК. Он представляет собой объединенные общим слоем изоляции коаксиальный кабель и уже упоминавшийся шнур ШВВП. Выгода при этом заключается в прокладке одной линии вместо двух.

В каких-то случаях это критично, в каких-то нет, но один недостаток следует отметить. Это необходимость установки блока питания в непосредственно близости от видеорегистратора.

В противном случае придется разделывать кабель посередине, провод питания пойдет на блок, а коаксиал – к регистратору. Зачастую это неудобно и явных выгод не сулит.

Кроме того, такое решение приемлемо для аналоговых камер, поскольку IP видеокамеры подключаются по витой паре, а не коаксиальному кабелю (речь идет о передаче видеосигнала). Стоит заметить, что организация их питания имеет дополнительные возможности.

Иногда требуется камера с автономным питанием. Это может быть беспроводная WiFi камера, или видеокамера с записью на карту памяти или флешку. Интересующиеся могут заглянуть сюда, но должен заметить этот вариант скорее исключение чем правило.

Разъемы для подключения питания камер можно разделить на две группы по способу соединения с проводом:

Подача питания на цифровые камеры

Современные цифровые камеры можно считать оптимальным вариантом для систем видеонаблюдения.

Камеры имеют высокое разрешение, большую чёткость картинки, надёжны в работе, но они потребляют значительный ток, поэтому следует ответственно и со знанием дела подходить к организации электропитания IP камер.

Системы видеонаблюдения можно разделить на две

Видеонаблюдение внутри отапливаемых помещений
Наружное видеонаблюдение

Электропитание внутренней системы видеоконтроля подаётся только на камеры, а контур наружного видеонаблюдения потребляет большую мощность, которая используется для подогрева термокожуха камеры и на питание инфракрасной подсветки, в ночное время.

Одним из наиболее распространённых способов подачи питания на IP камеры, является использование технологии Power over Ethernet (PoE).

Суть этого способа заключается в том, что питание на видеокамеры подаётся по тому же кабелю, что и данные. Для разводки системы видеонаблюдения используется провод UTP с четырьмя витыми парами.

Такой способ подачи питания удобен тем, что он позволяет не использовать дополнительные провода, что позволяет сэкономить средства и снизить время на инсталляцию. Этот способ регламентируется стандартом IEEE 802.3at-2009, который предусматривает подачу мощности до 30 Вт.

Существенным недостатком способа PoE, является то, что длина кабеля Ethernet, не должна превышать 100 метров.

Что нужно знать, чтобы подсчитать потребность в питании для камер видеонаблюдения?

Небольшая памятка для начала:
Мощность Вт (W) — Ватты;
Напряжение В (V) — Вольты;
Сила тока A — Амперы
Сопротивление Ом — Омы

Чтобы понять, сколько требуется электричества камере, нужно знать следующее:

Напряжение + ток, например, 24В @ 4А. Такое сочетание Вы, наверное, видели в спецификациях. Это значение выходного напряжения и общего тока.
Мощность, например, 9Вт: как правило, она указывается в спецификациях камеры, согласно подходящему напряжению.
Чтобы преобразовать мощность в ватты, и наоборот, следует использовать следующие формулы:

Мощность (в ваттах) = ток (в амперах) х напряжение (в вольтах)
Ток (в Амперах) = мощность (в ваттах) ? напряжение (в вольтах)
Пользуясь этим, рассчитаем пример:

Например, мы видим, что эта камера потребляет 0,75 Ампер, или 750 миллиампер, при 12 В постоянного тока (= 9/12 = 3/4 = .75) и 0,375 ампер, или 375 миллиампер , на 24 В переменного тока (А = 9/24 = 3/8 = .375).

Эти расчеты важно делать для того, чтобы корректно подсчитать энергопотребление камеры.

Блоки питания

Грамотный подход к выбору конкретного блока питания позволит обеспечить продолжительную и надёжную работу системы видеонаблюдения и IP-камеры в частности. Если блок питания не будет соответствовать параметрам видеокамеры или же окажется низкокачественным, камера может выйти из строя или же вовсе стать абсолютно не пригодной для дальнейшей эксплуатации.

Блок питания, который должен быть предназначен для камеры видеонаблюдения, должен выдавать именно такие параметры, которых требует техническая инструкция IP-устройства, а также соответствовать следующим требованиям:

предохранение от возможных перегрузок или короткого замыкания;
возможность эксплуатировать систему в непрерывном режиме;
стабилизированная работа.

Организация энергопитания по витой паре делает организацию резервирования снабжения максимально упрощённой, нежели при эксплуатации аналоговых устройств. В данном случае можно ограничиться использованием бесперебойного блока к специальному коммутатору, работающему по технологии PoE. При этом все IP-камеры будут подключены к этому коммутатору. Применение подобной схемы помогает организовать качественное энергопитание без перебоев.

В момент приобретения блока питания не стоит выбирать самые дешёвые варианты, поскольку только качественное устройство гарантировано обеспечит соответствие требованиям безопасности и позволит избежать серьёзных проблем, вроде пожара или возгорания. Покупку рекомендуется делать в проверенных торговых точках, занимающихся реализацией оборудования на профессиональном уровне.

Пассивное POE

Не о каких 150 метров передачи речи идти не может, в лучшем случаем по кабелю с хорошим сечением 60 метров и то обязательно нужно проверить какое напряжение выходит на штекере питания камеры, если ниже 11 вольт, то устройство сломается за короткий срок. Такую схему можно организовать напрямую без адаптера, просто установив на две свободных парах кабеля колодки питания.

На видео: Подключение ip камер по POE

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

Использование технологии PoE;
Подача питания по витой паре;
Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

Посредством PoE;
По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Форм-факторы питания для камер видеонаблюдения

Большинство систем состоят из камер с несколькими выходами для питания. Эти устройства доступны в самых разных конфигурациях. Чаще всего, если рекордер монтируется в стойку, блок питания будет в стойке с ним, чтобы уменьшить количество кабелей. Количество выходов на эти источники питания кратно четырем для использования камер в сочетании с видеорегистраторами, которые имеют обычно 4, 8, входа.

Низковольтные источники питания также доступны в системах с дополнительными устройствами . Этот форм-фактор редко используется в наши дни, но все еще может понадобиться в модернизации или в случае с маленькой системой. Включение нескольких камер в одном месте с выходом на один блок питания значительно увеличивает количество точек переменного тока, поэтому не рекомендуется.

Еще одно соображение, как для блоков с одно- , так и для блоков с мульти выходами заключается в том, где они будут находиться в помещении или вне. Открытые источники питания построены с компонентами, способными выдерживать большие колебания температуры и влажности воздуха, и, как правило, спрятаны от атмосферных воздействий в корпусе NEMA. Эти устройства могут быть установлены непосредственно на корпус камеры при монтаже и никакой другой защиты уже не требуется. Возможность установки этих блоков питания непосредственно в элементы системы обычно добавляет $ 50-100 долларов к стоимости устройства.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПИТАНИЯ ДЛЯ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Исходные данные:

количество камер видеонаблюдения — 4,
расстояние до камер 50 метров (будем считать, что все камеры расположены в непосредственной близости друг от друга),
ток потребления каждой камеры 150 мА,
напряжение питания камеры видеонаблюдения 12В+/-10%.

Определяем суммарный ток потребления I=150*4=600мА=0,6А.

Выбираем соответствующий блок питания, смотрим параметры его выходного напряжения, например 12,6+/-0,2В.

Определяем минимальный уровень напряжения блока 12,6-0,2=12,4В и камеры 12В-10%=10,8В.

Максимально допустимый уровень потерь составит U=12,4-10,8=1,6В.

Рассчитываем максимально возможное сопротивление линии (рис.1) R=U/I=1,6/0,6=2,7 Ом.

Общая длина провода L=50*2=100 метров.

Максимально допустимое удельное сопротивление Rуд=R/L=2,7/100=0,027 Ом/метр.

По приведенной в начале статьи таблице определяем, что сечение провода должно составлять не менее 0,75 мм2.

Использование переменного или постоянного тока для питания видеокамер наблюдения

Когда-то между Тесла и Эдисоном была война токов. Но наша история не про это))).

Переменный ток в видеонаблюдении используются для питания камер, которые находят на более дальних дистанция от источника питания.

Переменное напряжение 24В 50Гц чаще всего применяется в традиционных купольных камерах, которые имеют достаточно высокое потребление из-за встроенных электродвигателей, вентиляторов и нагревателей. Такие камеры достаточно дороги и наличие встроенного источника питания незаметно на фоне общей цены. Из напряжения 24В 50Гц достаточно просто получить внутри кожуха постоянное напряжение необходимого качества, при этом оно удовлетворяет требованиям электробезопасности. Хотя остаются в силе факторы дороговизны резервирования питания и электрических наводок от переменного напряжения 50Гц.

Переменное напряжение 220В 50Гц часто используется для питания корпусных камер, размещаемых в термокожухах, имеющих встроенные преобразователи питания. Хотя есть и камеры, на которые непосредственно подаётся 220В, т.е. блок питания встроен в камеру. Такое решение безусловно имеет некоторые плюсы, главный на мой взгляд — это то, что с такими напряжениями не шутят, и разработчики системы волей-неволей вынуждены закладывать нормальные провода электропитания, не экономя на меди. Ну это скорее психологический фактор, а минусов хватает.

Постоянное напряжение 12В подаётся непосредственно на камеры видеонаблюдения, не имеющие трансформаторной развязки от линии питания как в случае с переменным напряжением, то удалённые уличные камеры больше подвержены воздействию наведённых напряжений от атмосферных разрядов (молний). Здесь в полный рост встают вопросы грозозащиты.

Защита от сверхтока. Грозозащита камер видеонаблюдения

Нашим последним аспектом в этом материале является защита от сверхтока. Она оберегает подключенную камеру или другое устройство от повреждения при контакте кабеля с высоковольтными проводами.

Первый тип защиты от сверхтока — резистор с положительным ТКС. Он похож на автоматический выключатель. По мере увеличения тока, текущего через резистор, его температура увеличивается, что приводит к сильному увеличению сопротивления, эффективно размыкая цепь. При охлаждении резистора цепь вновь замыкается.

Вторым и наиболее распространенным типом защиты является предохранитель, который состоит из тонкой металлической полоски или проволоки, которая плавится при слишком большом токе.

Хотя резисторы удобны тем, что восстанавливаются сами при понижении тока, они могут оказаться очень неточными и медленными и не смогут защитить подключенное устройство. С другой стороны, предохранители всегда перегорают при заданном напряжении, в большинстве случаев гарантируя защиту подключенного оборудования. Они приносят себя в «жертву «и всегда требуют ручного вмешательства для восстановления питания.

Кроме того для всех видеокамер устанавливаемых вне здания рекомендуется применять устройства грозозащиты. Причем защищать не только линии передачи видеосигнала, но и линии питания.

На этом я закончу статью на тему электрического питания камер и устройств системы. Если Вам есть что добавить, или Вы хотите что-то уточнить — не стесняйтесь писать в комментариях свои соображения. Мы всегда отвечаем.

Кол-во блоков: 18 | Общее кол-во символов: 20654
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:

Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания. Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт. Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.

Содержание:

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

Использование технологии PoE;
Подача питания по витой паре;
Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

Посредством PoE;
По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Подача напряжения на IP камеры через PoE

Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.

Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.

Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.

Этот порог легко преодолим несколькими способами:

Применение PoE репитеров (повторителей);
Использование конвертеров VDSL2.

Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.

Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.

Применение PoE инжектора и блока питания

Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.

Инжектор для питания по витой паре

Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм 2 (один проводник 0,2 мм 2 ) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.

Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы. На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения стандартного блока питания. Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.

Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные для применения такой технологии, например, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

Основное достоинство использования постоянного напряжения питания - высокая степень электробезопасности. Вместе с тем, при значительных мощностях (большом количестве камер) требуется использование проводов значительных сечений.

Поскольку любой проводник обладает сопротивлением (которое тем выше, чем меньше его сечение и больше длина), на нем происходит падение части напряжения питания. В этом можно легко убедиться, вспомнив закон Ома (рис.1).

На участке L1 потери напряжения будут составлять U1, таким образом на камеру К1 поступит напряжения питания Uк1=Uп-U1. Следующей камере видеонаблюдения "достанется" еще меньше и так далее по цепочке.

Чтобы избавить Вас от излишних расчетов, приведу значения удельного сопротивления (Ом/метр) медных проводников, наиболее часто используемых сечений:

Сечение (мм 2 )	Удельное сопротивление (ом/м)
0,5	0,035
0,75	0,023
1,0	0,0175

Следует помнить, что при расчетах (проектировании) системы видеонаблюдения значение длины провода следует брать в два раза больше чем расстояние от блока до камеры, поскольку проводников два (плюс и минус). Пример расчета приведен в конце статьи.

Что касается питания 220 Вольт, то, в большинстве случаев, здесь потерями напряжения можно пренебречь. Однако, с точки зрения безопасности этот вариант менее предпочтителен, хотя в ряде случаев, например при организации уличного видеонаблюдения, его реализация может оказаться проще и дешевле.

ПРОВОДА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ К ВИДЕОКАМЕРЕ

провода и кабели;
коммутационные изделия: штекеры, разъемы и пр.

Но, тем не менее, главным критерием выбора провода является его сечение (см. пример расчета в конце статьи).

Первый тип обеспечивает надежное долговременное соединение. Способ этот достаточно трудоемкий и в "полевых" условиях неудобен. Для этих случаев лучше подходит второй вариант.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ IP КАМЕРЫ

Помимо классического варианта: питания от отдельного блока, в IP видеонаблюдении существует возможность одновременной передачи по одной линии (витой паре) видеосигнала и постоянного напряжения. Это технология PoE (Power over Ethernet).

Достаточно подробно про нее написано в отдельной статье. Здесь же имеет смысл кратко перечислить основные устройства для организации питания ip камеры по витой паре.

потребители (PD);
источники (PSE);
сплиттеры;
конверторы.

Первая группа это ни что иное как видеокамеры, то есть конечные устройства. Источниками PoE могут являться отдельные блоки или коммутаторы, маршрутизаторы, поддерживающие данную опцию.

Вариантов и способов реализации здесь много, но их рассмотрение не является целью данной статьи.

Если PoE устройство, являющееся источником преобразует напряжение в сигнал для передачи по витой паре, то сплиттеры выполняют задачу прямо противоположную. На выходе они формируют постоянное напряжение для устройств, не поддерживающих технологию PoE. Конвекторы (преобразователи) служат для подключения камер, имеющих отличные от источника уровни напряжения и стандарты.

В ряде случаев применение блоков и других источников, поддерживающих PoE весьма удобно , например, для уличных ip камер.

БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Наиболее часто для питания камер видеонаблюдения используются блоки питания (БП) напряжением 12В.

Первое на что следует обратить внимание при выборе блока питания - это его мощность (рабочий ток), которые связаны между собой следующими соотношением:

P (Ватт) - мощность,
I (Ампер) - ток,
U (Вольт) - напряжение.

Следует заметить, что ориентироваться надо на номинальные значения тока и мощности, но никак не на максимальные (пиковые).

Теперь что касается некоторых функциональных возможностей блоков питания:

Стабилизация напряжения.

Если сетевое напряжение на объекте где установлено видеонаблюдение не подвержено скачкам и провалам, то можно использовать нестабилизированный блок, тем более он дешевле.

Защита от перегрузок и замыканий.

Главным образом - это нужно для защиты самого блока. Однако, при срабатывании он отключит все питаемые от него камеры, как следствие - система "зависнет".

На важных с точки зрения безопасности объектах для минимизации подобных рисков стоит использовать несколько источников питания (для небольших групп камер - отдельный) или многоканальные блоки с независимой защитой по каждому каналу. Кстати, это позволит предотвратить возможность взаимных помех по цепи питания.

Способ преобразования.

Импульсный блок питания при прочих равных условиях имеет меньшие габариты и вес, чем трансформаторный. Для больших токов он предпочтительнее.

Стоит учесть, что некачественное импульсное устройство может явиться источником дополнительных помех.

Многоканальные блоки питания.

Одна из проблем, которая может встретиться при эксплаутации системы видеонаблюдения – помеха в виде полос на экране монитора. Она может быть вызвана разными причинами, в том числе и наводками на камеру или линию питания.

Через блок питания такая помеха может распространиться на все камеры системы. Чтобы этого не произошла используют многоканальные БП, в которых видеокамеры развязаны друг от друга по питанию различными схемотехническими решениями.

БЕСПЕРЕБОЙНЫЕ БЛОКИ И ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ КАМЕР

Для камер бесперебойное питание имеет смысл при наличии резерва для остальных компонентов оборудования системы, например, видеорегистраторов или ПК. Для особо важных объектов эту опцию рекомендуется предусмотреть.

Кроме общих никаких особых требований в большинстве случаев к ним не предъявляется. Используются широко распространенные блоки бесперебойного питания для систем сигнализации. По ссылке можно посмотреть пример их расчета, но конспективно я приведу его и здесь.

определяем номинальную мощность (ток);
рассчитываем емкость аккумулятора (АКБ).

По первой позиции берем токи потребления всех камер, подключаемых к источнику и суммируем. Обратите внимание, ориентировать нужно на максимальные значения. Например, ночью видеокамера за счет инфракрасной подсветки потребляет большую мощность (ток). То же самое касается камер уличного исполнения с подогревом.

Найдите в характеристиках именно такие параметры, если они указаны отдельно – это достаточно важный момент.

нет смысла брать для расчета время большее, чем для других компонентов системы;
не нужно доводить АКБ до полного разряда, поэтому запас по емкости берите 20-30%.

Давайте прикинем, уличная камера с ИК подсветкой может потреблять до 1,5 Ампер. При емкости аккумулятора 7 А/час этого хватит часа на 3 работы. Соответственно, если к одному бесперебойному блоку мы подключим три таких видеокамеры, то он проработает в автономном режиме немногим более часа.

Учтите, в режиме работы от сети он должен обеспечивать номинальный ток 4,5 А. Кроме того, токи в режиме резерва и при работе от сети могут отличаться. И еще – максимально поддерживаемая блоком емкость АКБ тоже нормируется. Поэтому смотрите на совокупность всех перечисленных выше параметров.

Но повторюсь еще раз – резервирование по питанию должно осуществляться для всего оборудования системы видеонаблюдения.

Для видеорегистраторов или видеосерверов обеспечение бесперебойной работы в автономном режиме на протяжении более менее длительного времени задача может не столько сложная, сколько дорогая.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПИТАНИЯ ДЛЯ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

количество камер видеонаблюдения - 4,
расстояние до камер 50 метров (будем считать, что все камеры расположены в непосредственной близости друг от друга),
ток потребления каждой камеры 150 мА,
напряжение питания камеры видеонаблюдения 12В+/-10%.

Определяем суммарный ток потребления I=150*4=600мА=0,6А .

Выбираем соответствующий блок питания, смотрим параметры его выходного напряжения, например 12,6+/-0,2В.

Определяем минимальный уровень напряжения блока 12,6-0,2=12,4В и камеры 12В-10%=10,8В .

Максимально допустимый уровень потерь составит U=12,4-10,8=1,6В .

Рассчитываем максимально возможное сопротивление линии (рис.1) R=U/I=1,6/0,6=2,7 Ом .

Общая длина провода L=50*2=100 метров .

Максимально допустимое удельное сопротивление Rуд=R/L=2,7/100=0,027 Ом/метр .

По приведенной в начале статьи таблице определяем, что сечение провода должно составлять не менее 0,75 мм 2 .

Сегодня мы дадим полное руководство по установке системы видеонаблюдения самостоятельно, своими руками. Ошибочно полагать, что данный процесс стоит доверять только профессионалом, достаточно лишь знать основы работы слаботочных систем, которые мы рассмотрим ниже.

Понимание системы

На сегодняшний день существует две технологии видеонаблюдения: Аналоговое и IP.

Аналоговое наблюдение обязательно должно включать в себя:

Состав ip видеонаблюдения:

IP камера. Является самостоятельным устройством, передает сигнал в оцифрованном виде проводным или беспроводным способом. IP камера не нуждается в видеорегистраторе, может записывать запись локально на компьютер или на карту памяти, в зависимости от модели. ( настройки задаются либо через web интерфейс устройства или через CMS, VMS программы) IP видеокамера самостоятельно настраивается для работы через интернет.

Видеорегистратор. Не является обязательным устройством, но его применение облегчает работу с видео архивом. Видеорегистратор надежное устройство способное работать 24 часа\7 дней в неделю без отключения.

Жесткий диск. Если необходимо вести записи через видеорегистратор.

Кабель. Только витая пара.

Источник питания 12 вольт или POE свич . Запитать ip камеры можно от традиционного автономного или отключаемого блока питания 12 вольт или по POE.

Роутер или коммутатор. Обязательное устройство для коммутации ip камеры с локальной сетью.

Выбор технологии

5 лет назад когда стоял вопрос выбора между аналогом и ip все старались уйти в сторону полноценной цифры, если позволял бюджет, ведь разрешение первых едва достигало 0.3 Мп (если перевести 700 линий в МП). Сегодня разрешение аналоговых камер достигает величин IP, но конечно по формированию изображения они все равно проигрывают, но в большинстве случаев эта разница играет роль только на профессиональной сцене, где вопрос качества передаваемого изображения строится на недозволенности упустить какую либо важную деталь, например в аэропорту. Я говорю не о бюджетном сегменте ip устройств, а о премиальном классе, имеющий в своей структуре сложные модули антизасветки, динамического шумо-подавления, различные аналитические возможности.

Аналог или IP?

Сложный вопрос, требующий долгих размышлений, на нашем сайте опубликован целый талмуд статей, рассказывающих о преимуществах тех или иных, давайте по существу.

Нужна видеоаналитика? -> IP; Не нужна? -> Аналог

Необходима запись в облачное хранилище? -> IP; Не нужно? -> Аналог

Сделан ремонт, понадобилось видеонаблюдение, прокинуть провода не вариант -> IP (Беспроводные wi-fi камеры)

Нет знания устройства компьютерных сетей? -> Аналог; Есть? — IP

Необходима работа камер на расстоянии от 150 до 500 метров без дополнительных усилителей и сложных схем? -> Аналог

Каждый должен сделать свой выбор, но важно понимать, что существенной разницы, например в качестве картинки между 2-х мегапиксельной аналоговой камерой с матрицей sony за 2500 руб и 2-мя мегапикселями ip камеры за 5000 руб на непонятной китайской матрице.

Правильная подача напряжения на камеры видеонаблюдения это залог безотказной и долговечной работы все системы. Считается, что на камеру должно приходить 12 вольт ± 10%, на самом деле для некоторых моделей некритична работы при 10,8 — 11 вольт, а все что ниже или выше ведет к быстрой поломке устройства.

Так как в сечении кабеля на больших дистанциях происходит падение напряжения, то до камеры вместо 12 вольт может прийти например 9, следовательно нужно уметь рассчитывать удельное сопротивление проводника, что бы предсказать величину напряжения дошедшую до устройства.

Ниже представлена таблица величины напряжения на разных дистанциях при различных марок кабелей.

Установка аналогового видеонаблюдения

Если расстояние от камер до видеорегистратора не превышает 50 метров, то ставим блок питания возле видеорегистратора и применяем квк кабель. КВК — комбинированный кабель, несущий в себе сигнальные и питающие жилы. Дальность передачи видео сигнала в КВК 2 х 0.5 не превышает 100 — 150 метров, можно разрезать кабель на 50 метрах от камеры и подключить источник питания.

КВК 2 х 0,75, как правило несет в себе не только более толстые жилы питания, но и сигнальный кабель типа РК-76 или RG-6, по такому кабелю возможна передача сигнала до 500 метров, а питание без видимых потер до 70 метров.

Если камеры находятся на большом удалении, а источник питания невозможно установить на линии протяжки кабеля, то выгодно использовать РК-75 ии RG-6, а питание подтянуть обычным силовым проводом.

Если много камер находятся в одном помещении недалеко друг от друга, то разумней использовать 4-х парную витую пару. На один кабель при помощи приемопередатчиков можно подать сигнал на 4 камеры или полноценно подключить сигнал и питание на двух камерах.

Устанавливаем разъемы, подключаем камеры.

На коаксиальный кабель с двух сторон одевается BNC переходник. Центральная жила +, а оплетка минус. На фото: BNC разъем под винт, центральная жила заходит в трубчатое отверстие и фиксируется винтом, оплетка или экран зажимается скобами, важно не допустить соприкосновение двух проводников.

На видео: Подключение аналоговой видеокамеры к видеорегистратору

Настройка аналогового видеонаблюдения сводится к банальному подключению разъемов со стороны камеры и видеорегистратора. Если разъемы подключены верно, то картинка сразу отобразиться на экране.

Установка ip видеонаблюдения

Подключение камер без POE

Ограничением передачи сигнала по витой паре у ip камер считается 100 метров без вспомогательных устройств. Применение POE позволяет не только увеличить дистанцию сигнала до 150 метров, но и обеспечить необходимое напряжение на всем расстоянии при этом, используя всего лишь один кабель. Для организации питания по POE необходим POE коммутатор и поддержка данной технологии со стороны камер.

Когда все камеры подключены к коммутатору остается лишь объединить его с единственным сетевым портом видеорегистратора. Далее необходимо прописать ip адреса, совпадающие с подсетью регистратора или локальной сети, но отличающиеся последним значением и присвоить камеру каждому каналу.

О том как подключить ip камеру к компьютеру, видеорегистратору, роутеру мы подробно писали в этой статье.

Читайте также: